[发明专利]一种适用于大功率风电消纳的直流微网组网系统

权利要求书

1.一种适用于大功率风电消纳的直流微网组网系统，其特征在于包括：

一个直流微网组网系统（1），

至少一个风电场（2），

至少一个大容量电力变换系统（3），

一条交流母线（4），

一条风电输送专线（5），

所述直流微网组网系统（1），包括：

至少两个直流微网单元（6），

一个系统级调度中心（7），

所述风电场（2）通过大容量电力变换系统（3）与交流母线（4）相连，所述交流母线（4）与风电输送专线（5）相连，所述风电输送专线（5）与直流微网组网系统（1）所包含的直流微网单元（6）相连，所述系统级调度中心（7）与各直流微网单元（6）相连。

2.根据权利要求1所述一种适用于大功率风电消纳的直流微网组网系统，其特征在于：

所述直流微网单元（6）包括：

一个降压变压器（30），

一个由两个断路器/开关和一个AC/DC变换器（10）以及一个双向AC/DC变换器（12）组成的直流微网单元调度中心（8），

一条直流母线（13），

至少一个分布式发电单元（25），

至少一个AC/DC变换器（26），

至少一个交流负荷（27），

至少一个DC/AC变换器（28），

至少两个DC/DC变换器，

至少两个双向DC/DC变换器，

至少一个燃料电池（15），

至少一个光伏发电单元（18），

至少一个储能系统（20），

至少一个电动汽车充放电桩（22），

至少一个直流负荷（24）；

所述风电输送专线（5）的末端与降压变压器（30）的高压侧相连，所述的降压变压器（30）的低压侧与第一断路器/开关（9）的一端相连；所述第一断路器/开关（9）的另一端与AC/DC变换器（10）的交流侧相连，所述的AC/DC变换器（10）的直流侧与直流母线（13）相连；

所述第二断路器/开关（11）一端与电网（29）相连，第二断路器/开关（11）另一端与双向AC/DC变换器（12）相连；

所述的双向AC/DC变换器（12）一端与第二断路器/开关（11）相连，双向AC/DC变换器（12）另一端与直流母线（13）相连；

所述的燃料电池（15）通过第一DC/DC变换器（14）与直流母线（13）相连；

所述的光伏发电单元（18）通过第二DC/DC变换器（16）与直流母线（13）相连；

所述的储能系统（20）通过第一双向DC/DC变换器（19）与直流母线（13）相连；

所述的电动汽车充放电桩（23）通过第二双向DC/DC变换器（21）与直流母线（13）相连；

所述的分布式发电单元（25）通过AC/DC变换器（26）与直流母线（13）相连；

所述的交流负荷（27）通过DC/AC变换器（28）与直流母线（13）相连。

3.如权利要求1或2所述直流微网组网系统的组网运行方法，其特征在于：

所述的风电场（2）发出的电能，通过大容量电力变换系统（3）接入交流母线（4），然后通过风电输送专线（5）将电能传输至直流微网组网系统中的各直流微网单元（6）中；所述系统级调度中心（7）根据各直流微网单元内的能量供需情况，来决策大功率风电是否接入各直流微网单元（6），并下达指令至直流微网单元调度中心（8）；所述的各直流微网单元调度中心（8）接受并实施系统级调度中心下达的指令，并根据直流微网单元（6）内部的能量供需情况，来决策直流微网单元（6）的并网运行或孤岛运行模式。

4.如权利要求1或2所述直流微网组网系统的供电方法，其特征在于：风电场发出的电能，通过大容量电力变换系统进行电力变换后，接入交流母线，并通过风电输送专线，将电能传送至直流微网组网系统中的各个直流微网单元中，再经过降压变压器降压后，方可供直流微网使用；

直流微网组网系统将一定空间内的多个直流微网单元进行组网，提高了系统容量，具备大功率风电消纳能力，因此，对于传送至各直流微网单元的风电，系统级调度中心根据各直流微网单元内的能量供需情况，决策出风电是否接入该直流微网单元，当直流微网单元内能量供不应求时，则将风电接入直流微网单元中，即通过控制直流微网单元调度中心内与风电输送专线相连的断路器/开关，将风电输送专线传送过来的经过降压处理的电能通过AC/DC变换器进行电力变换后接入直流母线，与直流微网单元内的分布式发电单元、光伏发电单元等供电单元一起，共同给直流微网单元内的各类负荷供电；

当直流微网单元内能量供需平衡时，则该直流微网单元不接入风电，且不向大电网输送电能，直流微网单元处理孤岛运行模式；当直流微网单元内能量供过于求时，则可通过控制直流微网单元调度中心内与大电网相连的断路器/开关，让直流微网单元工作于并网模式，将直流微网单元内的过剩能量通过双向AC/DC变换器进行电力变换后并入大电网中。